(57)【要約】【課題】電動モータをギヤボックスに取り付ける際の位相を変更可能にすることにより、１種類の電動モータで搭載車両毎のレイアウトに対応できるようにした電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】一端面が開口になっている有底円筒状のモータケース、および開口を閉塞するようにモータケースに取り付けられたフランジ部材とによって外部筐体が構成された電動モータが、フランジ部材の外側表面のインロー部をギヤボックスに形成されたモータ取付面のインロー部に嵌合させた状態でギヤボックスに締結固定される電動モータにおいて、フランジ部材およびモータ取付面には、電動モータの回転軸を中心とする同一円上に複数の締結用ボルト孔が等間隔毎に穿設され、かつ、このボルト孔の形状が電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。【選択図】図３
2010254168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤボックス内に収容された伝達機構を介して操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータの駆動を制御するコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置であって、
一端面が開口になっている有底円筒状のモータケース、および前記開口を閉塞するように前記モータケースに取り付けられたフランジ部材によって前記電動モータの外部筐体が構成されるとともに、前記フランジ部材の外側表面に形成されたインロー部を前記ギヤボックスのモータ取付面に形成されたインロー部に嵌合させた状態で締結ボルトを介して前記電動モータが前記ギヤボックスに固定され、
前記締結ボルトが挿通される複数のボルト孔は、前記フランジ部材における前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に穿設され、かつ、
前記ボルト孔の形状は、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ボルト孔は、前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に沿って等間隔に少なくとも３つ配されている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記電動モータと前記コントロールユニットとは、前記フランジ部材の一部から引き出されたバスバー端子を介して電気的に接続され、かつ、
前記コントロールユニットは、前記バスバー端子の引き出し方向に沿うように形成された前記フランジ部材の張出部に締結固定されている請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記バスバー端子に穿設された接続固定用の長孔、および前記フランジ部材の張出部に穿設された締結固定用の長孔は、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円上に配されるとともに、それぞれの形状は、前記同心円に沿って形成された円弧を有する形状で形成されている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵機構に対して操舵補助トルクを付与する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、電動パワーステアリング装置における電動モータの装着構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の多くには、電動モータの駆動力を減速機構などを介してステアリングシャフトに伝達することにより、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が装備されている。この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサによって検出された操舵トルク信号がコントロールユニット（ＥＣＵ）に入力され、該コントロールユニットが操舵トルク信号に基づいて電動モータに供給される駆動電流を制御することにより電動モータの駆動を制御し、適切な操舵補助力を操舵機構に付与している。
【０００３】
一般的に、この種の電動パワーステアリング装置における電動モータとコントロールユニットは、モータステータ（例えばＵ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相）の各相毎にパワーハーネスやバスバー端子などの駆動電流供給部材を介して電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０６２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電動パワーステアリング装置が搭載される車両では、車種に応じて設置条件が異なるため、上述したパワーハーネスやバスバー端子などの取り出し位相を変更しなければならない場合があり、電動モータの標準化を図ることができなかった。したがって、従来の電動パワーステアリング装置では、搭載する車種に対応した数種類の電動モータを製造しなければならないため、これにより製造コストがアップしてしまうという問題があった。
【０００６】
また、電動モータとコントロールユニットとをバスバー端子を介して電気的に接続する一体型（近接配置型）の場合には、レイアウトの制約から車種毎に電動モータとコントロールユニットとの取り付け位相を変更しなければならない場合があり、これも電動モータの標準化を妨げる要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動モータをギヤボックスに取り付ける際の位相を変更可能にすることにより、１種類の電動モータで搭載車両毎のレイアウトに対応できるようにした電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、ギヤボックス内に収容された伝達機構を介して操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータの駆動を制御するコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置において、一端面が開口になっている有底円筒状のモータケース、および前記開口を閉塞するように前記モータケースに取り付けられたフランジ部材によって前記電動モータの外部筐体が構成されるとともに、前記フランジ部材の外側表面に形成されたインロー部を前記ギヤボックスのモータ取付面に形成されたインロー部に嵌合させた状態で締結ボルトを介して前記電動モータが前記ギヤボックスに固定され、前記締結ボルトが挿通される複数のボルト孔が、前記フランジ部材における前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に穿設され、かつ、前記ボルト孔の形状が、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっていることにより、達成される。
【０００９】
また、上記目的は、前記ボルト孔が前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に沿って等間隔に少なくとも３つ配されていることにより、効果的に達成される。
【００１０】
また、上記目的は、前記電動モータと前記コントロールユニットとが前記フランジ部材の一部から引き出されたバスバー端子を介して電気的に接続され、かつ、前記コントロールユニットが前記バスバー端子の引き出し方向に沿うように形成された前記フランジ部材の張出部に締結固定されていることにより、効果的に達成される。
【００１１】
さらに、上記目的は、前記バスバー端子に穿設された接続固定用の長孔、および前記フランジ部材の張出部に穿設された締結固定用の長孔が、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円上に配されるとともに、それぞれの形状が、前記同心円に沿って形成された円弧を有する形状で形成されていることにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータをギヤボックスの取付面に締結固定する際にボルトが挿通されるボルト孔が電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に設けられるとともに、このボルト孔の形状が、電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。これにより、電動モータをギヤボックスに取り付ける際の位相を容易に変更することが可能となり、パワーハーネスやバスバー端子などの引き出し方向を所望の方向に適宜変更することができる。この結果、電動モータを１種類に標準化することが可能となり、製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す機構図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を示す要部断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、（ｂ）は、その概略底面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を示す要部外観図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、（ｂ）は、その概略底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す機構図である。同図において、電動パワーステアリング装置１の操舵機構は、先端部に取り付けられたステアリングホイール２の操舵操作に応じて回転するステアリングシャフト３と、該ステアリングシャフト３の他端部側にユニバーサルジョイント４，５を介して連結され、ステアリングシャフト３の回転運動をラック軸の直線運動に変換するラック・ピニオン機構６と、該ラック・ピニオン機構６のラック軸の動きを操向車輪に伝達するタイロッド７とから構成されている。
【００１６】
また、電動パワーステアリング装置１のコラム部には、ステアリングホイール２を介してステアリングシャフト３に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ８と、減速機構９を介してステアリングシャフト３に連結された操舵補助用の電動モータ１０とが設けられている。
【００１７】
電動モータ１０の駆動は、駆動回路や制御回路などを搭載したコントロールユニット（ＥＣＵ）１１によって制御される。このコントロールユニット１１には、バッテリ（電源）１２から電力が供給されるとともに、イグニションキー１３からイグニションキー信号が入力される。そして、コントロールユニット１１は、トルクセンサ８で検出された操舵トルク値Ｔと車速センサ１４で検出された車速Ｖとに基づいて、操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに応じて電動モータ１０に供給する駆動電流を制御する。
【００１８】
なお、上述した電動パワーステアリング装置１は、コラム部に電動モータ１０および減速機構９が配設されたコラムアシスト型であるが、本発明はこれに限定されず、例えば電動モータ１０および減速機構９が、ラック＆ピニオン機構のピニオン部に配設されたピニオンアシスト型、あるいはラック部に配設されたラックアシスト型であってもよい。
【００１９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を示す要部断面図である。
【００２０】
同図において、電動モータ１０の外部筐体は、一端部が開口になっている有底円筒状のモータケース１５と、該モータケース１５の開口を閉塞するように取り付けられたフランジ部材１６とによって構成され、このモータケース１５とフランジ部材１６とは、３箇所のねじ締結により結合されている。モータケース１５の底面中央凹部１５ａおよびフランジ部材１６の内側中央凹部１６ａには、それぞれベアリング１７，１８が圧入固定され、該ベアリング１７，１８を介してモータシャフト１９が回転自在に支持されている。
【００２１】
モータケース１５内のモータシャフト１９には、該モータシャフト１９と一体に回転するようにモータロータ２０が周設され、一方、該モータロータ２０と対向するモータケース１５の内周面には、モータステータ２１がロータモータ２０の外周面を囲繞するように周設されている。また、フランジ部材１６の外側に位置するモータシャフト１９の一端側（図２左側）には、モータロータ２０の回転角度（回転位置）を検出するレゾルバ２２が配設されている。
【００２２】
このような構成からなる電動モータ１０は、減速機構９を構成するウォーム２３およびウォームホイール２４が収容されたギヤボックス２５のモータ取付面２５ａにフランジ部材１６の外側表面を当接させた状態で、フランジ部材１６のボルト孔１６ｂに挿通されたボルト２６がモータ取付面２５ａに形成されたねじ穴２５ｂに締結されることによって固定されている。また、この際に、フランジ部材１６の外側表面に周設されたインロー凸部１６ｃは、該インロー凸部１６ｃに対応する形状でモータ取付面２５ａに形成されたインロー凹部（中空開口部）２５ｃに嵌合されている。
【００２３】
ギヤボックス２５内に収容された減速機構９は、一端部（図２右側）で電動モータ１０のモータシャフト１９に連結されるとともに、両端部に配設された軸受２７，２８を介して回転自在に支持されたウォーム２９と、該ウォーム２９に噛合するとともに、内周面にステアリングシャフト３が嵌合されたウォームホイール３０とからなるウォーム減速機である。モータシャフト１９とウォーム２９とは、ウォーム２９の基端部（図２右側）に形成されたスプライン孔２９ａにモータシャフト１９の先端部に形成されたスプライン軸部１９ａが係合されることにより、電動モータ１０による回転力の伝達を自在に結合されている。なお、ここでは、モータシャフト１９とウォーム２９との結合をスプライン結合としたが、これに限定されず、例えば弾性カップリングなどによる結合であってもよい。
【００２４】
また、図２中の符号３１で示される部材は、ステータ２１の各相とコントロールユニット１１とを電気的に接続する電流供給用のパワーハーネス３１であり、符号３２で示される部材は、レゾルバ２２とコントロールユニット１１とを電気的に接続するセンサハーネス３２である。
【００２５】
図３の（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、（ｂ）は、その概略底面図である。同図に示すように、モータ締結固定用ボルト２６が挿通される３つのボルト孔１６ｂは、電動モータ１０のモータシャフト１９の軸心（点Ｏ）を中心とした同心円Ｃ１上に等間隔毎に配設され、各ボルト孔１６ｂの形状は、点Ｏを中心とする同心円Ｃ１に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。なお、ここでは図示されていないが、ギヤボックス２５のモータ取付面２５ａに形成されるねじ穴２５ｂは、この３つのボルト孔１６ｂと対応する位置に配されている。したがって、この電動モータ１０では、ギヤボックス２５への取付位相を円弧状のボルト孔１６ｂの範囲内で適宜変更することが可能であり、パワーハーネス３１の引き出し方向を所望の方向に任意に変更できるようになっている。
【００２６】
また、モータケース１５がフランジ部材１６と当接する面には、円周方向に沿って３方向等配にねじ孔が穿設され、該ねじ孔に挿通されたねじ３３を介してモータケース１５とフランジ部材１６とが結合される構造になっている。従来より一般的に用いられていた２点取付構造では、磁力による筐体のねじれが発生し、これにより作動音やトルク変動などの問題が懸念されていたが、本実施形態に係る電動モータ１０では、３方向等配に固定部を設けることにより、剛性が向上されてモータケース１５の変形が防止され、この結果トルク変動や作動音を抑制することができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータ１０をギヤボックス２５のモータ取付面２５ａに締結固定する際にボルト２６が挿通されるボルト孔１６ｂが、電動モータ１０のモータシャフト１９の軸心Ｏを中心とする同一円Ｃ１に沿って等間隔毎に設けられ、かつ、このボルト孔１６ｂの形状が、同心円Ｃ１に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。これにより、電動モータ１０をギヤボックス２５に取り付ける際の位相を容易に変更することが可能となり、パワーハーネス３１などの引き出し方向を所望の方向に適宜変更することができる。
【００２８】
また、電動モータ１０をギヤボックス２５のモータ取付面２５ａに締結固定する箇所を同心円Ｃ１に沿って等間隔に３箇所以上としたことにより、電動モータ１０のフランジ部材１６とギヤボックス２５との間の固定剛性を向上させることができ、この結果、電動パワーステアリング装置１の作動音の低減を図ることができる。
【００２９】
図４は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を示す要部外観図である。また、図５の（ａ）は本発明の第２実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、（ｂ）はその概略底面図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電動モータ１０Ａとコントロールユニット（ＥＣＵ）１１Ａとが近接配置された構造になっている。電動モータ１０Ａのフランジ部材１６Ａには、図５（ｂ）に示すように、その一部から外径方向に駆動電流供給部材として３本のバスバー端子３５が引き出されている。各バスバー端子３５は、その先端部の長孔３５ａに挿通された取付ねじ（図示せず）がコントロールユニットの底部に配設された端子台に締結されることによって固定され、これにより、電動モータ１０Ａとコントロールユニット１１Ａとが電気的に接続される。３本のバスバー端子３５の両側には、その引き出し方向に沿ってフランジ部材１６Ａの張出部１６Ａｄが形成され、各張出部１６Ａｄには、コントロールユニット１１Ａを締結固定するボルト３６（図４参照）が挿通される長孔１６Ａｅが穿設されている。
【００３１】
バスバー端子３５に穿設された長孔３５ａ、およびフランジ部材１６Ａの張出部１６Ａｄに穿設された長孔１６ｅは、電動モータ１０Ａのモータシャフト１９の軸心Ｏを中心とする同心円Ｃ２上に配されるとともに、それぞれの形状は、同心円Ｃ２に沿って形成された円弧を有する形状で形成されている。
【００３２】
また、フランジ部材１６Ａには、上述した第１実施形態と同様、電動モータ１０Ａをギヤボックス２５へ取り付ける際の位相を適宜変更できるように、モータ締結固定用ボルト２６が挿通される３つのボルト孔１６Ａｂが、電動モータ１０Ａのモータシャフト１９の軸心Ｏを中心とする同心円Ｃ１上に等間隔毎に穿設されている。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、コントロールユニット１１Ａが電動モータ１０Ａのフランジ部材１６Ａの一部に取り付けられる場合においても、上述した第１実施形態と同様、ボルト孔１６Ａｂの範囲内で電動モータ１０Ａをギヤボックス２５へ取り付ける位相を変更することができる。これにより、電動パワーステアリング装置１の搭載車両の設置スペースに応じて、バスバー端子３５の引き出し方向を適宜変更することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、バスバー端子３５に穿設された長孔３５ａ、およびフランジ部材１６Ａの張出部１６Ａｃに穿設された長孔１６ｅが、同心円Ｃ２上に配されるとともに、それぞれの形状が同心円Ｃ２に沿って形成された円弧を有する形状で形成されている。これにより、コントロールユニット１１Ａを電動モータ１０Ａへ取り付ける際の位相を、この長孔１６Ａｄ，３５ａの範囲内で変更することができ、コントロールユニット１１Ａが他の部品と干渉しないように対応することができるので、車両に搭載する際の設置レイアウト上の問題点を軽減することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態のように、電動モータ１０Ａおよびコントロールユニット１１Ａの取り付けを同芯とすることにより、減速機構９のウォーム２９との同芯を確保して偏りによるフリクションに起因するノイズの発生を抑制することができ、かつ、コントロールユニット１１Ａが電動モータの中心Ｏから外方向に対し安定した位置に配されているので、車両振動とモーメントによるフランジ部材１６Ａの応力を安定させることができ、各部品の割れや脱落などの欠陥を解消することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・電動パワーステアリング装置
３・・・ステアリングシャフト
９・・・減速機構（ウォーム減速機）
１０，１０Ａ・・・電動モータ
１１，１１Ａ・・・コントロールユニット（ＥＣＵ）
１５・・・モータケース
１６，１６Ａ・・・フランジ部材
１６ｂ，１６Ａｂ・・・ボルト孔
１６ｃ，１６Ａｃ・・・インロー凸部
１６Ａｄ・・・張出部
１６Ａｅ・・・長孔
１９・・・モータシャフト
２５・・・ギヤボックス
２５ｃ・・・インロー凹部
２５ａ・・・モータ取付面
２６・・・ボルト
２９・・・ウォーム
３０・・・ウォームホイール
３５・・・バスバー端子
３５ａ・・・長孔
３６・・・ボルト
Ｃ１・・・同心円
Ｃ２・・・同心円
【図１】
2010254168.tif 000003
【図２】
2010254168.tif 000004
【図３】
2010254168.tif 000005
【図４】
2010254168.tif 000006
【図５】
2010254168.tif 000007